废黄河三角洲海域表层沉积物分布特征

采用2007年8月、2008年3月、2008年7月和2008年12月在灌河口至射阳河口岸段6条断面采集的底质样和相应潮滩表层沉积物样,以及废黄河口附近12条加密断面底质样,进行了粒度分析,并结合地质地貌、动力条件和水深资料,探讨了废黄河三角洲海域沉积物的粒度特征、分布类型及其规律。结果表明：废黄河三角洲海域沉积物类型主要为粘土质粉砂,由陆向海粒径逐渐变细,沿岸分布上则呈现自北向南逐渐变粗的规律;整个研究区域的沉积物呈现较粗,分选较差,呈正偏峰态窄尖的粒度特征;潮间带表层沉积物出现粗化现象。     

泰国湾表层沉积物陆源碎屑的粒度特征及其展现的沉积动力环境

海洋碎屑沉积物的粒度特征是海底沉积动力环境的直接体现,是用来研究海洋动力环境变化的重要手段,尤其是陆架海底表层沉积物的粒度分布,对于研究沿岸和水柱底边界层现今海洋动力环境可起到重要作用。该项研究通过调查遍布泰国湾至湄公河口海底表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征,以期获得影响现今特定海域沉积作用的海洋动力环境过程。粒度分析的结果显示,泰国湾表层沉积物的陆源碎屑以细砂-细粉砂为主,分选总体较差,频率分布以正偏为主。其中,细砂-极细砂组分主要分布在曼谷湾和柬埔寨沿岸。湄公河岸外沉积物为细砂,且分选比泰国湾区域的沉积物要好。这些表层沉积物的粒度特征具有良好的环境变化指示作用。湄公河岸外分选较好、近于正态分布的中砂沉积物指示了波浪作用下的沉积环境。曼谷湾和柬埔寨沿岸分选较差的中砂-细砂粗粒沉积物反映了潮汐和波浪的共同作用;泰国湾东西沿岸区域分选中等、呈正偏态的极细砂-中粉砂沉积物体现了潮汐的控制作用;而泰国湾中部分选较差的沉积物则指示了表层洋流作用。研究表明,泰国湾和湄公河岸外表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征可用于区分不同海洋动力因素的控制作用,揭示出泰国湾的沉积动力环境主要受潮汐、波浪和洋流的共同影响,湄公河岸外的沉积动力环境主要受波浪的影响。     

现代黄河三角洲地区晚更新世以来高分辨率沉积粒度特征及动力沉积环境演化

基于现代黄河水下三角洲浅地层剖面资料和GYDY钻孔的岩性、磁性、地层年代与古生物数据,将研究区26.2m以浅地层自上而下划分为6个沉积单元,分别对应DU 1~6.在高分辨率粒度测试的基础上,根据沉积物粒径组分、粒度参数、粒度资料图解和结构散点图等分析手段,分析了各沉积单元的粒度分布规律及对应的动力沉积环境,并探讨了研究区晚更新世末期(约36.2cal.ka B.P.)以来的动力环境演化.结果表明:DU 6沉积单元为献县海侵层,形成于浅海陆架沉积环境,水动力环境强度弱,沉积作用以静水悬浮沉积为主; DU 5沉积单元形成于末次盛冰期,动力强度大,动力环境变化复杂,粒度图解显示其整段或局部可能接收风营力改造,接受风成沉积物补给的可能性较大; DU 4沉积单元冰后期约13.3~8.5ka B.P.,为河口沉积层,以中等到弱沉积动力为主,动力环境变化复杂; DU 3沉积单元为狭义黄骅海侵层,形成于受多种营力作用的滨海环境,沉积环境较稳定; DU 1和DU 2沉积单元属现代黄河三角洲沉积层,形成于较弱到中等动力强度三角洲环境,其中DU 2沉积单元可能受到黄河1855年铜瓦厢改道入渤初期尾闾大幅度摆动的影响,粒度特征变化复杂.各沉积单元的粒度特征的变化规律与海侵-海退层序基本一致,是冰期-间冰期旋回海陆变迁过程中多营力共同作用的结果.研究区古气候变化仅在本区暴露于陆的末次盛冰期与冰后期早期对相应沉积单元粒度分布有一定影响.     

黄河三角洲滨海区沉积物的分异特征与规律

根据2000年79月黄河三角洲滨海区表层沉积物的分析结果,运用F lem ing的三角图式对沉积环境进行划分,并在此基础上结合沉积物结构、地形和水动力条件,探讨了沉积物的分布规律及其作用机制。结果表明:研究区域可划分为废弃三角洲滨海区、现行河口区和莱州湾滨海区三个沉积环境。对于废弃三角洲沉积区,在早期废弃的湾湾沟海区风浪作用为主,沉积物普遍较粗,抗冲能力较强;废弃不久的飞雁滩海区在波流联合作用下,沉积物粒径由岸向海变细,大致在-5-6m水深处存在一明显的界限,该水深以浅砂含量较高;而该水深以深以粉砂和粘土为主,砂含量较低。现行河口区,由于沙嘴前方强潮流带的作用,沉积物粒径由岸向海表现为粗—细—粗的演变趋势。在莱州湾海区,由于潮流场的影响,以广利河河口为界,以北粒径较细,而以南则较粗。      

渤海中部表层沉积物分布特征与粒度分区

为了解渤海中部海区表层沉积物分布特征与物质来源和水动力环境的关系,高密度采集了海区1448个表层沉积物样品,并进行粒度参数的相关分析。结果表明,研究区表层沉积物类型主要有砾石、砂质砾、砾质砂、砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、黏土质粉砂、砂-粉砂-黏土和粉砂质黏土10种类型。海区中分布范围最广泛的是粉砂质砂和黏土质粉砂,而砾石和粉砂的分布范围相对较小。海区主要由老铁山水道、冲刷槽砂砾区、渤中砂质浅滩和辽东砂质浅滩、渤中粉砂质平原、渤海湾黏土层粉砂三角洲平原和渤西滨岸倾斜砂质平原五个沉积物粒度分区。主导海区沉积物分布模式的动力机制是进入渤海的黄海暖流余脉形成的渤海环流,另外,渤海海峡强潮流、辽东湾环流和莱州湾环流也是控制区域表层沉积物的重要动力因素。这些动力驱动因素促成了渤海物质与黄海物质之间“北进南出”的交换模式。     

对数比统计分析及粒度数据中沉积水动力环境信息的萃取

沉积物粒度研究是沉积水动力环境研究的重要手段之一。由于闭合效应的影响，经典统计方法难以揭示粒度数据的真实特征。对数比统计分析是克服闭合效应的有效途径。本文介绍了波罗的海西部和南海北部的两个研究实例，在原始数据的经典统计分析不能揭示样品的自然分类的情况下，以粒度数据的对数比变换为基础的ＲＱ型主分量分析揭示出各沉积物类型之间的明显差异，而根据这种沉积物分类进行的沉积分区清晰地反映了沉积水动力环境的空间     

湛江湾红树林湿地沉积柱粒度特征及沉积动力分析

粒度是反映沉积动力特征的重要参数,红树林湿地沉积物在输送和沉积过程中记录了丰富的沉积环境信息。为探讨湛江湾红树林湿地沉积物粒度垂向特征及沉积动力过程,加强对湿地生态保护,通过运用图解法、对比研究法分析湛江湾南海堤(NHD)、东头山岛(DTSD)、湖光镇(HGZ)和观海长廊(GHCL)4个站位红树林湿地沉积柱粒度参数特征、频率分布曲线以及沉积速率,揭示近百年来湛江湾的沉积动力演变。结果表明:(1)NHD和DTSD沉积柱的²¹⁰Pb_ex比活度都呈现较好的指数衰变趋势,且沉积速率逐年增加。近百年来,NHD和DTSD平均沉积速率分别为1.277 cm/a和1.034 cm/a,但在2011年之后DTSD的速率远超过NHD。(2)各沉积柱粒度特征存在明显差异。NHD沉积柱粒径均值为3.42ϕ,以砂为主(67.23%),为粉砂质砂;DTSD粒径均值为5.71ϕ,分选系数2.21,组分以粉砂为主(55.13%),为砂质粉砂;HGZ沉积柱粒径均值为5.49ϕ,沉积物类型为砂质粉砂;GHCL粒径均值为4.18ϕ,砂为主要组分(55.85%)。(3)各沉积柱4个层位的粒度频率分布曲线呈现多峰态特征,沉积过程掺杂了多种沉积介质的作用。NHD和GHCL粒级集中在砂质颗粒端,指示较强的沉积动力;DTSD和HGZ粉砂粒级突出,沉积动力较弱。(4)沉积物粒度特征与所在陆源或岛屿、径流来沙有关;沉积过程深受潮流动力、红树林的分布及人类活动的影响。近年来湛江湾沉积速率的加快可能会对航道产生影响,应加强对湾内湿地生态环境的重视。     

渤海湾西部表层沉积物粒度特征与沉积混合

根据渤海湾西部135个表层沉积物样品的粒度分析结果,分析了表层沉积物的粒度特征与规律。整体上由研究区东北部沿海岸向南沉积物粒度变细,由砂和粉砂质砂变为砂质粉砂,再变为粘土质粉砂。沉积物粒度频率曲线显示,由研究区东北部至北部,沉积物粗组分含量减少,由单峰逐渐过渡为主峰或弱峰,到中部粗组分减少为粗尾形态,到南部粗组分几乎缺失;而沉积物细组分的变化趋势则与之相反。沉积物粗组分在粒度频率曲线上的表现由单峰逐渐过渡至主峰或次峰,粗峰含量减少,到中部粗组分减少为粗尾形态,到南部粗组分几乎消失;而沉积物细组分的变化趋势则与之相反。沉积物粒度参数的平面分布规律和粒度参数之间的相关性变化形态显示出粗细2种母质组分以不同比例的沉积混合的特征,即来自东北部的粗组分与来自南部的细组分发生混合,这可能主要与区内双向的沿岸环流输运有关。     

云南洱海的环境沉积学：表层沉积物的粒度分布,水流方向和能量

根据粒度分布特征、聚类分析和因子分析研究结果,推测洱海存在以下几胡水流动特征。第一;弥苴河流,方向由北向南形成了洱海北区水流向南部的原水动力,其沉积物在北区形成大的弥苴河三角洲;第二、由洱海西岸向东岸,人湖的溪流引起的辐射流,这种辐射流体现在入湖河流沉积物形成的扇三角洲上,沿洒岸向湖心推进,在湖心和东岸被减缓;第三、存在沿西岸的南北向的湖水流动;第四、受水下地形,存在围湖心的环状流动,由粒度分布推     

利用沉积物粒度数据反演沉积水动力参数

波罗的海西部达斯浅滩海底沉积物各粒级的空间分布由物源区向外有规律变化,反映出沉积水动力条件的控制作用,反过来也为根据沉积物各粒级的空间分布反演近海底优势水流方向和速度提供了依据。利用沉积水动力经验公式及分选系数梯度、Z统计量等设计了反演优势流向和流速的方法,并应用于该海区,估计了该区海底以上1m的近海底优势水流方向及优势流速。与有限的实测及模拟资料进行对比,估计的海流模式吻合较好,但流速的数值可能总体上偏高,需要用更多实测资料来校正和标定。     

海南四更沙海域沉积物分布及其受控机制

基于海南西部四更沙及其邻近海域185个底质的粒度数据,并结合研究区动力状况和水深地形特征,研究表层沉积物的组分和类型分布、粒度参数及其沉积环境分区。结果表明:①研究区沉积物类型多样,包括12种沉积类型,以砂质粉砂、粉砂、粉砂质砂和含砾砂为主,沉积物平均粒径变化范围较大(-0.70~7.13 φ),且大体呈现由北向南逐渐变细的分布趋势;②运用Fleming的三角图式,结合物源状况及地形地貌条件,对沉积环境进行划分,将研究区划分为四更沙岸外海滨沉积区、北黎湾中部沉积区和八所港近岸沉积区等3个沉积区;③研究区沉积物分布特征受沉积物来源和水动力及地形条件共同影响。横向分布上,西部主要受强潮流输沙影响,东部近岸则主要受波浪掀沙和搬运作用影响,表现为两侧粗,中间相对较细的特征。纵向上,四更沙岸外海滨沉积区,沉积物主要受昌化江影响,粒径粗,表现为河口沉积特征;北黎湾中部沉积区,沉积物粒径分布范围广,表现为较强的过渡区特性;八所港近岸沉积区,沉积物粒径最细,泥沙来源主要为外海带来的泥沙。     

黄河三角洲冰冻沉积构造及其环境意义

采用野外定位连续观测和实验模拟的方法 ,研究了各冰冻构造的特征和成因。冰冻沉积构造是冰成沉积构造的主要类型之一。与水成沉积构造一样 ,冰成沉积构造也有丰富的类型和独特的特征。在黄河三角洲新识别出 6种冰冻沉积构造 :冰劈裂缝、冰成滑痕、冰塌裂缝、冰成球粒、冰蚀波痕和冰位痕。其中 ,冰劈裂缝、冰位痕分布最广 ,成因与冰晶生长有关 ;冰塌裂缝、冰成滑痕分布较局限 ,受冰层垮塌和滑动控制 ;冰成球粒与冰劈作用和冰携泥作用有关 ;冰蚀波痕为冰对波痕强烈改造的产物。综合黄河三角洲现代冰冻构造和胶莱盆地莱阳组马耳山段地层中冰冻构造的识别和环境解释认为 ,冰冻构造对季节冰冻 (冻土 )的存在 (± 0℃的气候条件 )和河床、河漫滩、三角洲及潮坪等沉积环境具有重要的指示意义     

黄河断流后三角洲(水上平原)的滑塌构造研究

黄河断流后三角洲 (水上平原 )上的滑塌构造非常发育,在分流河道中几乎随处可见,它们主要发育在边滩、心滩外缘、周缘或内部的水道中,还可以发育在河床上。滑塌作用形成了三种产物:滑塌壁或滑塌缝 滑塌体和滑塌碎块及滑塌变形基底。滑塌壁或滑塌缝按力学机制可能分为两种类型 一种是张性 另一种是剪性。滑塌壁或滑塌缝的规模不一,大者长度可超过十余米,甚至二十余米,小者长度只有 3～ 5cm 滑塌体规模差别也较大,大者高度可超过 1m,长度可达 3～ 4m 小者高度和长度仅数cm。通过观察发现,滑塌构造的产生与波浪的掏洗和流水冲蚀有关,与地震和斜坡滑动关系不大。黄河断流后在某些低洼河道积水成“湖”,“湖”水在风的作用下形成波浪。波浪不断拍击导致边滩、心滩产生滑塌,形成一系列相应的滑塌构造 再者,黄河断流后边滩、心滩广泛暴露,黄河三角洲地区降雨后使边滩、心滩和河床上汇集成径流,径流的冲蚀也可以形成一系列滑塌构造。有的滑塌构造被风成砂埋藏后很容易被何存下来,而充填滑塌缝之间的风成砂经成岩作用之后则有可能转变成砂岩岩墙。     

黄河三角洲滨海湿地表层土壤稀土元素分布特征

通过对黄河三角洲北部滨海湿地49个站位表层土壤样的稀土元素(REE)分布特征及其生态效应的研究,笔者认为:研究区表层土壤∑REE含量为143.14~251.78 mg/kg,平均含量为182.98 mg/kg;REE分馏程度均低于黄河流域沉积物和长江流域沉积物的REE分馏程度;研究区δEu和δCe与黄河流域和长江流域沉积物亦有一定差异.REE经球粒陨石和北美页岩标准化后显示,研究区表层土壤与现代黄河流域沉积物的REE总体配分曲线相近,但其REE的总体含量均高于黄河流域沉积物中REE的含量,尤其HREE更为明显;不同植被区,表层土壤中∑REE、LREE平均含量均为芦苇地<光滩<柽柳地<翅碱蓬地,而HREE平均含量为芦苇地<翅碱蓬地<柽柳地<光滩,其分馏程度芦苇地<光滩<柽柳地<翅碱蓬地,δEu和δCe平均值亦相对较低,推测可能在湿地,特别是芦苇地里REE更多地参与了生物地球化学循环.     

Biogenic Sedimentary Structures of the Yellow River Delta in China and Their Composition and Distribution Characters

The biogenic sedimentary structures （i.e., the morphology and trace makers of burrows, tracks, trails and traces made by extant organisms） and their composition and distribution characters in different micro environments and sub environments of the Yellow River delta in China are described. Three ichnocoenosis can be recognized： （1） Steinichnus-like ichnocoenosis, includes F, Y-shaped traces, birds＇ footprints on bedding plane, and Y, U-shaped burrows in intrastratal bedding, produced by Coleoptera （Heteroceridae）, Orthoptera （Gryllotalpidae） and birds. It is majorly found at the delta plain point bar deposits, denoting the fresh water-related terrestrial environments. （2） Steinichnus-Psilonichnus-like ichnocoenosis, consitsis of Steinichnus-like traces on the bedding plane and Psilonichnus-like burrow which a vertical, irregularly J-, Y-, or U-shaped burrows, some of them with bulbous basal cells burrows in the intrastratal bedding, created by Coleoptera （Heteroceridae）, Orthoptera （Gryllotalpidae） and crabs. It is observed in the delta plain abandoned distributary channels, and the delta front tidal creek and subaquous distributary channels, indicating the brackish water environment. （3） Palaeophycus-like ichnocoenosis, includes the round entrance burrows or with craters-shaped loop-protrusionsand and the parallel forked trails on the bedding plane, and the U, J or vertical shaped feeding burrows are in the intrastratal bedding, majorly produced by the clam （bivalve molluscs）, gastropods and Nereis. It is present in the subaqueous interdistributary bay, reflecting the intertidal related environment.     

南流江河口水下三角洲表层沉积物端元分析及其沉积动力环境意义

沉积物粒度分布特征可揭示沉积动力环境。基于广西南流江河口水下三角洲的粒度分析数据,采用Folk分类法进行分类,应用端元分析对其粒度数据进行分解,探讨了南流江河口水下三角洲的物源和现代沉积动力环境。结果表明,研究区表层沉积物可划分为9类,其中含砾沉积物5类,不含砾沉积物4类,沉积物类型与河口环境动力特征相吻合。端元分析结果显示,研究区有5个不同类型的端元,分别代表着5种类型的沉积物动力环境:端元1反映了风浪和潮流对表层沉积物的动力作用;端元2指示了外海涌浪对表层沉积物的作用过程;端元3代表了南流江冲淡水引起的表层沉积物的输运;端元4代表了大陆架残留沉积物;端元5为干扰端元,可能是由于工程建设等人类活动所引起的。利用端元分析探讨复杂环境(如小型山溪性河口)下的沉积动力环境时,一方面需要综合考虑研究区域的物源与环境动力特征;另一方面可以结合参数拟合、粒径趋势分析等研究手段。     

现代黄河三角洲YRD-1401孔MIS 5以来沉积层序及其古环境意义

近年来渤海地区晚更新世以来沉积环境演化和地层划分存在争议。本文对现代黄河三角洲东南海岸带YRD-1401孔岩芯（长81.00 m）沉积物进行综合研究,旨在建立该孔晚更新世以来地层的沉积相序列和时间标尺,为解决地层划分争议提供新的证据。根据AMS ¹⁴C和光释光测年结果,并考虑到YRD-1401孔底部地层光释光年代的不精确性,本文主要研究YRD-1401孔MIS 5以来的沉积演化史。综合分析YRD-1401孔沉积地层的岩性特征和底栖有孔虫组合变化,结合测年结果,该孔可划分为6个沉积单元（从下往上DU 6~DU 1）：最底部的DU 6（51.35~81.00 m）为受潮流影响的河流沉积（其形成时间有待进一步研究）,DU 5（37.64~51.35 m）为MIS 5潮坪-近岸浅海沉积,DU 4（30.71~37.64 m）为MIS 3早期的潮坪沉积,DU 3（23.50~30.71 m）为MIS 3晚期至全新世早期形成的河流沉积,DU 2（14.22~23.50 m）为全新世早期（约10 cal.ka B.P.）至1855年形成的滨岸沼泽-滨岸浅水-近岸浅海~前三角洲沉积-海洋改造层,DU 1（0~14.22 m）为1855年以来发育的现代黄河三角洲沉积。晚更新世以来该孔有3个海相层（自下而上分别是DU 5、DU 4和DU 2）,分别形成于MIS 5、MIS 3早期和全新世,表明晚更新世以来全球海平面变化是其主要控制因素。研究区MIS 4的沉积地层出现缺失。渤海沿岸地区多个钻孔地层的对比表明,区域性的差异构造沉降、沉积物供给和地层完整性等因素也是影响研究区晚更新世以来沉积地层发育的重要因素。

     

应用遥感方法研究黄河三角洲地表蒸发及其与下垫面关系

文中主要应用遥感方法计算了黄河三角洲地表蒸发量及其地表特征参数。地表特征参数及其合理组合揭示出黄河三角洲下垫面的基本特征:农田植被指数和天然植被的植被指数有不同的变化规律,下垫面覆盖度低,裸地较多,地表较湿润,蒸发量较大。蒸发量时空分布主要受下垫面条件控制,滨海裸地和受人类活动影响较大的农田等地蒸发量较大,年际平均蒸发量在570~860 mm之间。